[发明专利]混合对转吊舱推进船舶的水池试验方法及数据分析方法

说明书

本发明涉及混合对转吊舱推进船舶的水池试验方法及数据分析方法，包括水池试验设备，水池试验设备包括敞水试验设备、阻力试验设备和自航试验设备；敞水试验设备的结构为：包括敞水动力仪，敞水动力仪的头部安装有前桨，还包括支撑架，支撑架上安装有吊舱天平，吊舱天平的顶部安装有伺服电机，伺服电机的输出端连接吊舱动力仪，支撑架的底部安装有防溅板，防溅板的底部安装流线型支柱，流线型支柱的底部安装有端板，所述吊舱动力仪依次穿过支撑架、流线型支柱和端板，并在吊舱动力仪头部安装后桨；可实现混合对转吊舱推进船舶的敞水性能、阻力性能和自航因子分析，进而预报实船航速以及前后桨的功率分配及转速比。

技术领域

本发明涉及船舶动力学试验技术领域，尤其是一种混合对转吊舱推进船舶的水池试验方法及数据分析方法，适用于混合对转吊舱推进船舶的水池试验验证方面。

背景技术

混合对转吊舱推进系统概念是由芬兰的ABB公司提出的，将一个可操纵的吊舱模块安装在标准螺旋桨之后，两桨布置在同一轴线上，但没任何物理连接。吊舱螺旋桨与主螺旋桨旋转方向相反。这种布置使主螺旋桨产生的尾流旋转能量被吊舱桨吸收，提高水动力效率。混合对转吊舱推进系统巧妙的将对转螺旋桨与吊舱推进器的优势结合起来，既拥有吊舱推进器良好的操纵性能，又具有对转螺旋桨较高的推进效率，试验表明该推进系统可提高15％的推进效率。目前国外已有多艘采用混合对转吊舱推进系统的船舶投入运营，表现出了优良的推进性能。

混合对转吊舱推进系统重新分配了螺旋桨的载荷，使前桨载荷减少，从而可以减小螺旋桨直径，增大桨叶梢部与船体的间隙，达到降噪和减轻船体振动的目的。在混合对转吊舱推进系统设计时首先要考虑前后桨参数的匹配问题，若双桨的尺寸、叶数、转速比等匹配不合适，都会影响载荷分配、船体振动、推进效率，无法发挥其高效节能的优势。因而，混合对转吊舱推进系统设计好后首先需要进行水池试验进行匹配性验证，确定推进性能最佳的参数组合方案。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种混合对转吊舱推进船舶的水池试验方法及数据分析方法，从而可以实现混合对转吊舱推进船舶的敞水性能、阻力性能和自航因子分析，进而预报实船航速以及前后桨的功率分配及转速比。

本发明所采用的技术方案如下：

一种混合对转吊舱推进船舶的水池试验方法，包括水池试验设备，

所述水池试验设备包括敞水试验设备、阻力试验设备和自航试验设备；

所述敞水试验设备的结构为：包括敞水动力仪，所述敞水动力仪的头部安装有前桨，还包括支撑架，所述支撑架上安装有吊舱天平，所述吊舱天平的顶部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端连接吊舱动力仪，所述支撑架的底部安装有防溅板，所述防溅板的底部安装流线型支柱，流线型支柱的底部安装有端板，所述吊舱动力仪依次穿过支撑架、流线型支柱和端板，并在吊舱动力仪头部安装后桨；

所述阻力试验设备的结构为：包括升降平台，所述升降平台的中部安装有阻力仪，所述阻力仪的底部连接船模，所述船模中部安装有自航仪；

所述自航试验设备的结构为：船模，所述船模的上部安装有吊舱天平，所述吊舱天平的上部安装伺服电机，所述伺服电机的输出端安装吊舱动力仪，所述吊舱动力仪的头部安装后桨，所述船模的内部安装有另外一个伺服电机，所述伺服电机的输出端安装自航仪，所述自航仪的输出端安装前桨；

水池试验方法包括如下步骤：

步骤一：敞水动力仪正装单独前桨敞水试验：针对前桨，敞水动力仪正装，单独测量前桨的敞水性能曲线；

步骤二：敞水动力仪正装单独后桨敞水试验：针对后桨，敞水动力仪正装，单独测量后桨的敞水性能曲线；

步骤三：敞水动力仪反装单独前桨敞水试验：针对前桨，敞水动力仪反装，单独测量前桨的敞水性能曲线；

步骤四：吊舱方案带桨单独敞水试验：针对单独吊舱，开展吊舱敞水试验；